2025/05/22

核能的未來夢想:小型反應爐與核融合為何仍只是空談?

大家有沒有聽過這樣的說法:核能是未來的救星,乾淨又高效,尤其是「小型核能反應爐」和「核融合發電」,好像隨時都能改變世界?每次聽到這些,我都忍不住想問:真的嗎?這些技術聽起來很炫,但為什麼連一個真正商轉的例子都看不到?有些人信誓旦旦地說,國外已經有公司成功了,台灣再不跟上就落後了!但我翻遍資料,卻覺得這一切更像是科幻電影的劇本,而不是現實。核能的夢想很美,但背後的真相是什麼?今天我們就來拆解這些「核能神話」,看看它們到底有多可行,還有那個讓人頭痛的核廢料問題,台灣到底能不能搞定!

小型核能反應爐與核融合:夢想還是泡影?

先來說說小型模組化反應爐(SMR)和核融合發電。SMR號稱是核分裂技術的進化版,體積小、模組化設計,聽起來就像是核能界的「樂高積木」,可以快速組裝、成本低,還更安全。核融合則更夢幻,模擬太陽的能量產生方式,理論上原料取之不盡,廢料輻射也低。但問題來了:這些技術真的準備好商轉了嗎?答案是:遠遠沒有!

根據資料,全球目前沒有任何一座SMR或核融合反應爐真正進入商業運轉。SMR的推廣者,例如美國的NuScale公司,確實在努力推展,他們計畫在2029年於美國愛達荷州建成第一座SMR電廠,但這還是「計畫」,而且成本超支、時程延宕的問題已經浮現。核融合更遠,2022年美國勞倫斯利佛摩國家實驗室實現了「淨能量增益」(輸入2.05MJ能量,產出3.15MJ),這是個里程碑,但離商轉還差得遠。為什麼?因為要把實驗室的成果放大到電廠規模,技術難度就像從烤箱烤個蛋糕,跳到每天供應全台的麵包工廠一樣!電漿控制、材料耐高溫、能量轉換效率,每一個都是硬傷。

那為什麼這麼多人推捧?說白了,這背後有商業和政治的影子。核能產業需要資金,投資人需要「願景」,所以總有人把這些技術包裝成「即將改變世界」的故事。但現實是,專家估計核融合商轉至少要到2050年,甚至更晚。SMR或許快一點,但十年內要看到穩定商轉?抱歉,我看懸。

核廢料:真的能「乾淨」解決嗎?

核能的擁護者常說,新一代核能技術「幾乎沒有核廢料問題」。這話聽起來很美,但真相如何?SMR雖然號稱廢料量少,但它用的還是核分裂技術,會產生高階核廢料(高放射性、半衰期長)。核融合的廢料輻射性確實較低,但也不是完全沒有,像是氚(Tritium)這種原料,處理不當還是會對環境造成風險。

舉個例子,核分裂就像燒煤炭,雖然能產生大量能量,但總會留下灰燼(核廢料)。核融合則像燒天然氣,廢料少一點,但還是得處理。更麻煩的是,核融合反應爐的結構材料在高能中子轟擊下,會變成低階放射性廢料,量雖然少,處理起來還是得小心謹慎。說「沒有核廢料問題」,就像說吃完飯不用洗碗一樣,純粹是包裝話術。

高階核廢料的處置方法

既然核廢料是核能的痛點,我們來看看有哪些處置方法。全球目前的主流方法有以下幾種:

  • 地質深埋:這是目前最被認可的方法,把高階核廢料封裝在耐腐蝕的容器中,埋在地下500-1000公尺的穩定地質層。芬蘭的Onkalo計畫是個真實案例,預計2025年開始運作,號稱能安全儲存10萬年。但這需要極高的地質穩定性和成本,台灣這種地震頻繁的島嶼,找這樣的穩定地層難如登天。
  • 再處理(Reprocessing):從用過的核燃料中提取可再利用的鈾和鈽,減少廢料量。法國有這種技術,但成本高昂,而且再處理過程會產生新的低階廢料,還得小心核擴散風險。對台灣來說,這需要大量投資和國際合作,短期內不現實。
  • 乾式儲存:把核廢料暫時存放在地面上的特殊容器中,等待未來技術進步。美國很多核電廠用這招,但這只是「暫時」,不是最終解方,長期還是得找地方埋。
  • 太空處置:聽起來很科幻,把核廢料射到太空或太陽。這方法成本高到離譜,火箭發射還有爆炸風險,現階段純粹是紙上談兵。

這些方法聽起來都有點希望,但實際操作起來,沒有一個是簡單的。地質深埋需要完美地質條件,再處理需要先進技術,乾式儲存只是拖時間,太空處置則是天方夜譚。更別提核廢料的半衰期動輒數千年,處理不當就是留給後代的定時炸彈。

為何世界上仍有很多國家蓋新核電廠

儘管核能技術面臨商轉困難與核廢料問題,全球仍有許多國家積極投資興建新核電廠,背後的動機多元且複雜,主要與能源需求、環境目標及地緣政治有關。以下從幾個角度分析原因,並以白話方式解釋,帶點批判性思考。

首先,能源需求是最大推手。許多國家,特別是亞洲的快速發展經濟體,如中國、印度和土耳其,電力需求隨著經濟成長和都市化激增。根據國際原子能機構(IAEA)資料,2024年全球有59座核電廠在建,其中中國占24座,印度8座,土耳其4座,顯示亞洲是核能擴張重心。 這些國家不像台灣有地小人稠的限制,電力需求大到讓他們願意承擔核能的高成本和高風險。舉例來說,中國過去靠燃煤滿足能源需求,但空氣污染嚴重,核能被視為低碳的替代方案,號稱能改善空氣品質同時穩定供電。 但這有點像「飲鴆止渴」,因為核廢料的長期問題並未解決,只是把環境成本推給未來。

其次,氣候變遷壓力讓核能被包裝成「綠色救星」。核能幾乎不排放二氧化碳,對於想達成淨零排放目標的國家來說,是一張好看的牌。國際能源署(IEA)指出,核能是全球低碳電力的重要來源,2023年提供約9%的全球電力。 像法國2022年決定新建6座大型核電廠,目標2035年上線,供應10%的電力需求;日本也在2023年通過法律,允許核電廠延長運轉並計畫新建。 這些國家把核能當成過渡到可再生能源的橋樑,因為風能和太陽能受天氣限制,穩定性不如核能。但這也有爭議:核電廠建設週期長、成本高,動輒數十億美元,與其花大錢搞核能,為何不直接砸在已經成熟的風電或太陽能?這讓人懷疑背後是否有核能產業的遊說力量在推波助瀾。

第三,地緣政治和能源安全也是關鍵。許多國家希望減少對進口能源的依賴,尤其是化石燃料。像波蘭計畫用西屋公司的AP1000技術建首座核電廠,目標是降低對俄羅斯天然氣的依賴。 核能被視為穩定國内能源供應的手段,尤其在俄烏戰爭後,歐洲能源危機讓核能重新獲得青睞。 例如,英國計畫建8座新核電廠和16座小型模組化反應爐(SMR),法國也改變了原本減核的政策。 但這有個風險:核燃料(如濃縮鈾)仍需進口,許多國家擔心供應鏈受制於人,於是有些開始考慮自建鈾濃縮設施,這又牽扯到核擴散的敏感問題。 說白了,核能有時不只是能源選擇,還是一場地緣政治的博弈。

台灣的現實:核廢料處置有多難?

台灣的情況更麻煩。我們的核電廠(核一、核二、核三)已經產生不少高階核廢料,目前大多暫存在電廠內的乾式儲存設施。最終處置場?台電選了蘭嶼,但當地居民強烈反對,地質條件也不理想。台灣是個地震帶上的小島,找到符合地質深埋條件的穩定地層幾乎不可能。加上社會對核能的信任度低,反核聲浪高,任何核廢料處置計畫都得面對強烈抗議。

有人說,國外(像美國)可以幫我們處理核廢料。這話聽起來很誘人,但現實是,國際法規明定高階核廢料必須由產生國自行處理,美國也不會幫忙。有人提核融合,說它廢料少,但前面說了,核融合離商轉還遠,短期內幫不上忙。

以台灣的現況,乾式儲存可能是目前唯一可行的短期方案,但這只是把問題往後推。長期來看,地質深埋或許是選項,但需要公開透明的選址過程和社會共識,這在台灣的政治環境下,難度不亞於登月。

核能的希望與現實的鴻溝

小型核能反應爐和核融合發電聽起來很美好,但現階段它們更像是科技界的「空中樓閣」。SMR或許十年內有機會小規模商轉,但核融合?恐怕得等幾十年。核廢料問題更是老大難,不管是新技術還是舊技術,都繞不開這個坎。台灣的處境尤其艱難,地質條件、社會氛圍、技術限制,讓核能的未來充滿問號。與其把希望寄託在還沒實現的技術,不如腳踏實地發展可再生能源,像是風力和太陽能,至少這些技術已經在商轉,且沒有核廢料的包袱。核能的夢想或許很美,但現實的挑戰提醒我們:別被誇大的承諾蒙蔽,理性才是前進的關鍵!

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